教育部：人工智能、3D打印、物联网进入普通高中课程标准
导读： 2018年教育部印发《普通高中课程方案和语文等学科课程标准(2017年版)》。在教学内容上，修订后课程重视内容的与时俱进。
近日，教育部印发《普通高中课程方案和语文等学科课程标准(2017年版)》。在教学内容上，修订后课程重视内容的与时俱进。它将党的十八大、十九大提出的重要思想、重要观点、重大判断、重大举措等，结合各学科的性质和特点，与课程内容有机融合。努力呈现政治、经济、文化、科技等发展的新成就、新成果。在信息技术和通用技术课程要求中，学生将学习了解物联网、人工智能、3D打印、机器人等新技术，同时还将培养学生的创客精神和创业能力。
而3D打印此次被纳入《17-1834普通高中通用技术课程标准》和《17-1847普通高中信息技术课程标准》两大文件中。
《17-1834普通高中通用技术课程标准》：(一)必修课程的第(1)条技木与设计；(二)选择性必修课程的“技术与职业”系列模块中的“职业技术基础”；“技术与创造” 系列模块中的“创造力开发与技术”；“产品三维设计与制造(最为详尽)”。(三)选修课程：新技术体验与探究；技术集成应用专题以及六、实施建议：教学与评价建议的第(4)条加强信息技术条件下教学资源的有效组织和应用以及《17-1847普通高中信息技术课程标准》：(二)选择性必修课程——模块5：三维设计与创意(较详尽)对3D打印均有涉及。
《17-1834普通高中通用技术课程标准》文件
(内容节选）第(10)条产品三维设计与制造是对3D打印最主要的一条：
三维打印技术是指计算机控制下，采用层层叠加的方式来制造三维物体的技术。通过本模块，学生能了解常见的三维打印技术及其机理，初步掌握一款三维设计软件，能够运用三维设计与技术的思想、方法与工具解决实际技术问题。本模块由“三维打印原理” “三维产品技术分析” “三维模型设计”和”三维打印技术应用”四个单元组成。内容结构如图：
产品三雒没计与制造【内容要求】
简要说明三维打印技术的产生与发展历程，并通过亲身体验，感悟三维打印技术对自然和人类的生产、生活方式产生的影响。
描述1一2种常见的三维打印机的运行原理、应用领域和所受到的技术限制，正确、安全地操作三维打印机。
知道获得三打印模型数据的途径，用图样方式表达采用 FDM(熔融沉积成型)技术的三维打印实施流程。
结合三维打印机的成型工艺特点，对设计的产品进行技术分析。
制订同时满足产品设计要求和三维打印成型工艺要求的技术设计与制造方案，并通过比较、权衡和优化，确定最终解决方案。
利用一款三维设计软件将设计方案转换成三维数字模型。并对所设计产品的三维数字模型进行优化、渲染和测试。掌握将三维数字模型转换成相应二维机械加工图的方法，了解实用图形的分层和每层的路径规划。
使用一款三维打印机的切片软件、对所设计的三维数字模型进行分层切片、路径规划及相关参数的设定，并转化成打印机的运行指令文件。
应用产品的三维设计与三维打印技术。设计并制造一个实用且具有筒单组合结构的产品;对制造好的产品进行后期加工、组装与测试。阐述三维扫描、逆向工程和智能制造在技术产品设计和制造中的作用。
【教学提示】
教学策略提示
可通过相关视频播放和图片展示，并结合不同时期三维打印机制造的实物，进行讲解、体验与比较;可通过如"从自体皮肤的移植到利用人体自体皮肤的打印移植” “产品设计与制造从设计、开模、铸模、组装等烦琐的工序简化到设计与打印” “从人工盖房子到用打印机打印出房子”等项目加深理解和体验;可通过辩论的形式分析和理解三维打印技术对未来生活的可能影响，激发学生学习三维设计与制造技术的兴趣，培养学生理性看待技术的意识;可通过查阅相关资料、实际操作及实物展示，进行比较、体验和分析打印材料、打印原理和应用领域之间的相互关系及所受到的限制;可通过演示、分析和讨论基于问题解决的三维设计的方法和掌握三维产品技术设计与制造的一般过程;可利用软件进行点、线、面、体等简单的图形绘制 ,让学生逐渐熟悉软件界面的各按钮功能及其应用，进行较为简单的设计综合训练，还可进行较为复杂的实体三维设计、测试、澶染;可通过三维打印机控制软件对(Gcode文件和X3G文作进行格式转换和打印，体验和掌握三维打印机控制界面各按钮的功能及使用方法。
项目任务提示
可选择使用三维设计软件和三维打印技术，完成一个筒单的一体化嵌入式结构项目任务，如设计并制造一个体育老师使用的哨子。体验三维打印技术的特有加工功能和解决实际问题的优势; 可提出贴近学生生活的产品设计项目，如带把手茶杯的设计与制造分析、风动艇的三维技术设计分析等，让学生在真实情境中寻找问题、探索问题的途径和掌握三维设计与制造的方法;有件的学校可以尝试用三维扫描技术，使学生在三维设计中快速获得实物三维数据，进一步丰富三维设计与制造的技术体验。
教学装备提示
本模块的教学应在专用教室开展，专用空间上可规划为加工区、打印区、测试区、设计区、展示区等区域，应配置网络化学习环境。
专用教室配詈一定数量的三维打印机、高性能三维设计计算机、网络激光打印机等设备;配置手工绘图套件;配置什锦锉，小型抛光机、小型数控铣床控铣床、砂轮机、砂带机等精细加工设备;配置相应技术设计的图书、图片、典型案例集等图书资源。有条件的学校可配置三维扫描仪。
专用教室配置简洁易用、功能丰富的开源设计软件。也可配置功能更为强大的三维设计软件。
【学业要求】
能列举多种体现不同打印原理的三维打印技术应用实例。并通过案例比较分析三维打印与传统制造产品制造领域中各自的优势与不足;能对三维打印技术在制造领域的成功案例进行理性分析与讨论，形成技术的敏感性和责任意识;能熟悉一款常用三维设计软件界面图形，并能在虚拟空间进行性能测试，根据测试结果对设计产品进行优化和外观渲染;能熟练掌握三维打印控制面板的各项操作及日常保养方法;能将三维设计数据转化为三维打印机加工数据，同时对加工中出现的常见问题进行分析和处理;能根据需要设计合适的打印支撑架;能根据实际需求，完成测量、绘制草图、用计算机绘制三维设计图、在虚拟环境中进行测试与优化，并用三维打印机进行制造、安装与调试;能熟练掌握打印产品的后期加工方法;了解三扫描仪的使用原理应用领域。
《17-1847普通高中信息技术课程标准》文件
（内容节选）
高中信息技术课程由必修、选择性必修和选修三类课程组成。课程鲒枘如表亂所示。
四、课程内容——(二)选择性必修课程——模块5：三维设计与创意
三维设计作为一种立体化、形象化的新兴设计方法，已经成为新一代数字化、虚拟化、智能化设计平台的重要基础。三维设計方法的学习与应用，既有利于培养学生的空间想象能力，也有利于学生科学、技术、工程、人文艺术、数学等学科综合性的思维能力。本模块是针对三维图形创作与编辑和三维动画创意方法而设置的选择性必修模块。
通过本模块的学习，学生能够理解基于数字技术进行三维图形和动画设计的思想与方法，能够结合学习与生活的实例设计三维作品并发布，体验利用数字控术进行三维创意设计的基本过程与方法。
本模块包括“三维设计对社会的影响" 三维作品设计与创意“”三维作品发布”三部分内容。
【内容要求】
5.1能通过调查和案例分析，描述三维设计及相关技术的现状和发展趋势，具体说明三维设计及相关技术给人们生活、工作、学习带来的影响。
5.2认识三维设计及技术在数字化环境中的普遍性，了解三维设计及相关技术在不同领域的实际应用。
5.3通过剖析、模仿三维作品的样例，掌握三维设计的基本方法，尝试添加并实现自己的创意。
5.4了解三维设计中建模的意义，能从建模的思想出发，合理创设模块，进一步規划完善三维作品的设计。
5.5从生活与学习需求出发，利用三维设计软件创作三维作品，添加适当的效果，达到设计的要求。
5.6能据交流或创作的需要，选择适当的形式发布三维作品，实现表达意图。
5.7能适当评价与鉴赏他人作品，休会作品所表达的创作思想，理解其中蕴含的创意。
【教学提示】
在本模块教学中，要注重示范与学生动手实践相结合，切实培养学生三维设计与创意的能力。另外，还要引导学生理解数字媒体领域的发屐趋势，渗透创新意识。
(1) 建议以活动设计为主线，教学活动突出理论与实践一体化，结合各个实例，层层递进展开教学，强化学生的知识理解和技能掌握，培养学生的创新能力。
例如：组织学生开展“创意杯子设计”活动。引导学生联系实际并展开联想，设计各种有创意的三维作品，可以是极具艺术效果的杯子，也可以是有特殊功能的杯子(如能测量杯子的水温等)。活动从建模規划开始，到利用三维设计软件添加并实现自己的创意，最后完善全部的设计。
(2) 在教学过程中，可以借鉴实际案例，引导学生先模仿后探究，鼓励他们思考如何将作品与虚拟现实技术、增强现实技术相结合，在数字化学习过程中实现数字化创新之目的。
例如：教师可以解读一些优秀的三维作品，分析这些作品在设计和实现中体现出的与众不同的特点，组织学生有针对性的模仿。接下来，可以提供一些半成品，引导学生在此础上开展独立思考，完善并实现作品的功能。
(3) 在教学过程中，要注重培养学生的协作学习精神，鼓劢学生主动发布自己的作品，对他人的作品作出合理的、有建设性的评价。
例如：组织学生开展小组学习，引导学生互帮互助，共同成长;引导学生有效利用学校已有的设备发布作品。可以在网络上发布。也可以利用三维打印机打印出来，便于其他伺学欣赏和评价，鼓劢学生之间互提建议，交流思想。
本模块适宜在能够接入互联网的信息技术实验室中开展教学。构建便于学生进行交流的网络学习平台，营造良好的数字化学习氛围。用于学生学习的计算机要具备的三维图形处理功能，配备三打印机。
【学业要求】
学生初步了解三维设计及相关基础知识，形成三维设计及相关技术在当今社会有重要作用的认识(信息意识)。掌握三维设计中关于建模本知识与技能，加深模块化信息处理能力，并逐步延伸到系统化的信息处理能力(计算机思维)。能够利用数字化环境查找学习资源，运用三维设计的思想、方法与技术进行创作与表达(数字化学习与创新)。通过学习中的交流和相互评价，理解知识产权对信息社会产生的影响。增强积极参与信息社会建设的意识。树立数字化环境下积极进取的态度(信息社会责任)。
---内容来源与教育部相关文章整理
看完这些高中新课程标准，还觉得学习3D打印不重要么？
无论是必修课还是选择性必修课程，3D打印技术和三维设计制造（三维建模）都是重点学习的内容哦，其实在这个无人驾驶、无人超市的时代，科技在生活中已到了无可替代的作用。从小开始学习前沿科技人工智能、3D打印技术、三维设计制造可以尽早培养孩子的科学素养和创新意识，为社会培养更多综合能力人才。
